ES2252117T3 - Dispositivo y procedimiento para la preparacion de agua de servicio t emplada. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para la preparacion de agua de servicio t emplada.Info
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Abstract
Dispositivo para la preparación de agua de servicio templada - con un circuito primario (10) con un fluido, con una instalación (11) que prepara un fluido templado o caliente y con una instalación de transporte (14) para el fluido, - con un circuito secundario (20) para el agua de servicio a calentar, con un intercambiador de calor (5) para la transmisión de calor desde el fluido del circuito primario (10) sobre el agua de servicio en el circuito secundario (20), - con una instalación de regulación para la instalación de transporte (14), - con un sensor de temperatura (17, 27) en el circuito primario (10) o en el circuito secundario (20) y - con un circuito en la instalación de regulación que, cuando se alcanzan determinados valores umbrales de la temperatura y/o de los gradientes de temperatura en el sensor de temperatura (17, 27) y/o en función del tiempo, conecta y/o desconecta la instalación de transporte (14), en el que la instalación de transporte (14) está prevista en el circuito primario (10), en el conducto (13) del lado de salida con respecto al intercambiador de calor (5) y en la dirección de la circulación, detrás de aquélla, está previsto un punto de derivación (18) para un conducto de derivación (19), en el que el conducto de derivación (19) conduce desde el punto de derivación (18) hacia una válvula de mezcla (15), que está dispuesta en el conducto (12) en el lado de salida con respecto al intercambiador de calor (5), en el que la válvula de mezcla (15) está constituida de tal forma que, cuando la instalación de transporte (14) está funcionando, el fluido templado o caliente, que afluye a la instalación (11) que prepara fluido templado o caliente, se mezcla con el fluido que afluye desde el conducto de derivación (19), previamente refrigerado en el intercambiador de calor (5), para la consecución de una temperatura determinada en el conducto (12) en la entrada del intercambiador de calor (5), en el que está previsto un conducto de circulación (40) con una bombade circulación (44), que se deriva desde el conducto (23), en el lado de salida con respecto al intercambiador de calor (5), del circuito secundario (20) en la proximidad al punto de toma (28) y retorna hacia el conducto (22), en el lado de entrada con respecto al intercambiador de calor (5), del circuito secundario (20), en el que un sensor de temperatura (17, 27, 47) conecta y/o desconecta y, dado el caso, también regula la bomba de circulación (44), y en el que el mismo sensor de temperatura (27) conecta y/o desconecta y, dado el caso, también regula la instalación de transporte (14) en el circuito primario (10) y la bomba de circulación (44).
Description
Dispositivo y procedimiento para la preparación
de agua de servicio templada.
La invención se refiere a un dispositivo para la
preparación de agua de servicio templada con un circuito primario
con un fluido, con una instalación que prepara un fluido templado o
caliente y con una instalación de transporte para el fluido, con un
circuito secundario para el agua de servicio a calentar, con un
intercambiador de calor para la transmisión de calor desde el
fluido del circuito primario sobre el agua de servicio en el
circuito secundario, con una instalación de regulación para la
instalación de transporte, con un sensor de temperatura en el
circuito primario o en el circuito secundario y con un circuito en
la instalación de regulación que, cuando se alcanzan determinados
valores umbrales de la temperatura y/o de los gradientes de
temperatura en el sensor de temperatura y/o en función del tiempo,
conecta y/o desconecta la instalación de transporte. La invención
se refiere, además, a un procedimiento para la preparación de agua
de servicio templada, en el que un fluido circula en un circuito
primario, una instalación prepara un fluido templado o caliente y
una instalación de transporte transporta el fluido, el agua de
servicio a calentar circula en un circuito secundario, en un
intercambiador de calor se transfiere el calor desde el fluido del
circuito primario sobre el agua de servicio en el circuito
secundario, se regula la instalación de transporte, está previsto un
sensor de temperatura en el circuito primario y/o en el circuito
secundario y durante la regulación de la instalación de transporte,
ésta conecta y/o desconecta esta instalación de transporte cuando se
alcanzan determinados valores umbrales de la temperatura y/o de los
gradientes de temperatura en el sensor de temperatura y/o en función
del
tiempo.
tiempo.
La preparación de agua de servicio templada se
lleva a cabo de una manera convencional por medio de una fuente de
calor en un acumulador de agua de servicio, una llamada caldera, que
asume en este caso al mismo tiempo el cometido de la acumulación
intermedia de energía.
No obstante, especialmente en las instalaciones
solares se realizan las preparaciones de agua templada cada vez con
más frecuencia en el principio de circulación. En este caso, se
conduce a un intercambiador de calor, por ejemplo a un
intercambiador de calor de placas, por una parte, agua templada
desde un acumulador así como se retorna agua refrigerada entonces
de nuevo al acumulador. Por otra parte, se alimenta agua de servicio
o agua potable fría al intercambiador de calor y se transporta
desde allí agua potable templada a un punto de toma para el
usuario.
Se conoce una preparación de agua templada de
este tipo en el principio de circulación, por ejemplo, a partir del
documento DE 40 35 115 C2. La construcción propuesta allí necesita
un gasto realmente alto en instalación de sensores y utiliza
componentes muy sensibles, por ejemplo, conmutadores de circulación,
para llevar a cabo una regulación adecuada correspondiente.
Todavía más favorables son las preparaciones de
agua templada del tipo indicado ya al principio en el principio de
circulación según el documento DE 196 19 566 C1, en las que estos
componentes no son ya necesarios.
En el documento DE 196 42 179 A1 se propone
mantener la temperatura del agua caliente que circula en el lado
primario después de la salida desde el transmisor de calor a ser
posible en un valor constante y retornar una parte, en el caso de
temperaturas demasiado altas de esta agua de retorno, a través de un
cortocircuito de nuevo al circuito. De esta manera, debe ajustarse
como objetivo propiamente dicho una temperatura constante del agua
de servicio templada.
En todos los tres conceptos conocidos, los
intercambiadores de calor están conectados directamente con el
acumulador, es decir, con una instalación, que prepara fluido
templado o caliente. Por lo tanto, se alimenta al intercambiador de
calor, en el lado primario, agua a un nivel de temperatura muy alto,
puesto que estos niveles de temperatura altos, por ejemplo, de
90ºC, no sólo se consiguen en el acumulador solar, sino que son
deseables también allí. Sin embargo, una transmisión directa del
fluido muy caliente conduce también a temperaturas demasiado altas
en las superficies de transmisión de los intercambiadores de calor,
lo que puede conducir allí, en determinadas circunstancias, a la
producción no deseada de cal.
En el documento EP 1 148 302 A2 publicado
posteriormente se propone una instalación de agua de servicio
templada, que comprende un circuito con un acumulador intermedio y
con una bomba de circulación, controlable en su número de
revoluciones, así como un circuito de agua de servicio con una
entrada de agua de servicio y una salida de agua de servicio. Un
intercambiador de calor está incorporado en el lado primario en el
circuito de calor y en el lado secundario en el circuito de agua de
servicio y calienta en caso necesario el agua de servicio en el
principio de calefacción por circulación. Para la regulación de la
temperatura de extracción del agua de servicio está presente un
regulador PID, que activa el accionamiento de la bomba en función de
la comparación de la temperatura de salida del intercambiador de
calor en el lado secundario como valor real con un valor teórico
predeterminado. Un sensor de temperatura en la zona de descarga de
la salida de agua de servicio desde el intercambiador de calor
inscribe los valores de la temperatura correspondientes en el
regulador. El accionamiento de la bomba se activa por el regulador
sobre todo el intervalo de los números de revoluciones desde la fase
de números de revoluciones 0 hasta el número de revoluciones
nominal sin reconocimiento de un caudal de flujo a través del
circuito de agua de servicio. Para la mejora del comportamiento de
regulación y para evitar calcificaciones en el intercambiador de
calor se incorpora en el circuito de calor una mezcladora térmica
con un conducto de circunvalación que elude el acumulador
intermedio.
Permanece inalterada la necesidad de dispositivos
y procedimientos, que reduzcan el peligro de calcificaciones en el
intercambiador de calor.
El cometido de la presente invención es, por lo
tanto, proponer un dispositivo de este tipo y un procedimiento de
este tipo.
Este cometido se soluciona a través de un
dispositivo según la reivindicación 1, por una parte, y a través de
un procedimiento según la reivindicación 8, por otra parte.
Por lo tanto, según la invención, está prevista
una especie de derivación en el circuito primario. El fluido que
procede originalmente a partir de la instalación con el fluido
templado o caliente, en particular a partir del acumulador, ha
cedido en este caso, después de circular a través del intercambiador
de calor, una parte considerable de su calor al circuito secundario
y de esta manera se ha refrigerado claramente. En el estado de la
técnica, este fluido refrigerado es retornado ahora de nuevo al
acumulador. En cambio, según la invención, a través del conducto de
derivación, una parte regulable de este fluido es retornada de nuevo
dentro del circuito primario a la zona anterior al intercambiador
de calor, pero detrás del acumulador. En este lugar, se mezcla con
la cantidad de fluido caliente en realidad, que está, por ejemplo, a
90ºC directamente desde el acumulador, de manera que se consigue
una temperatura de la mezcla entre esta temperatura de partida muy
caliente, por una parte, y la cantidad de fluido, que se refrigera
claramente después de pasar a través del intercambiador de calor,
aunque está todavía templada, por otra parte.
El fluido, que entra ahora sobre el lado del
circuito primario en el intercambiador de calor, no tiene, por lo
tanto, ya la temperatura muy alta que conduce a calcificaciones no
deseables, sino que tiene una temperatura deseada, regulable de
forma precisa, que tiene, en general, todavía la altura deseada,
para alimentar calor en una medida correspondiente al circuito
secundario.
La alimentación y mezcla de las dos cantidades de
fluido delante del intercambiador de calor se realiza con
preferencia a través de una válvula de termostato. De esta manera,
se puede llevar a cabo una determinación especialmente precisa de
las porciones de las dos cantidades de fluido durante la mezcla.
Es especialmente favorable un dispositivo, en el
que el intercambiador de calor está dispuesto fuera del aislamiento
de la instalación que prepara el fluido templado o caliente. De este
modo, se desacopla la temperatura en la instalación que prepara el
fluido templado o caliente. Esta instalación es en este caso con
preferencia una memoria intermedia.
La derivación según la invención con la válvula
de termostato prevista de una manera preferida se puede ocupar de
que en la entrada del intercambiador de calor en el circuito
primario se evite una temperatura no deseada alta por encima de
65ºC, crítica para la calcinación y que no es necesaria tampoco para
la transmisión de calor.
Además, con preferencia está previsto que la
instalación de transporte prevista en el circuito primario, por lo
tanto especialmente una bomba, esté regulada. De esta manera se
puede optimizar la corriente volumétrica en el circuito primario,
que es necesaria para el caudal de toma de agua templada deseado en
cada caso y para la temperatura pretendida allí. El retorno en el
circuito primario al acumulador se puede colocar en la proximidad
de la temperatura del agua fría, y el consumo de potencia eléctrica
de la bomba se mueve a nivel bajo.
La conexión y la regulación de la potencia de la
bomba para la preparación de agua templada se pueden realizar a
través de sensores de temperatura, como se propone en el documento
DE 196 19 566 C1. Pero este circuito se puede realizar también de
otra forma. Un sensor de temperatura correspondiente o bien puede
detectar en el circuito primario directamente la temperatura del
fluido que existe allí, que predomina especialmente en la salida
del intercambiador de calor y puede trabajar con éste o también con
el gradiente de temperatura. Pero también es posible realizar un
control de este tipo a través de la utilización selectiva de los
datos de un sensor de temperatura en el circuito secundario,
especialmente en la salida del intercambiador de calor en el
circuito secundario.
Es especialmente interesante que esté previsto un
conducto de circulación con una bomba de circulación, que se deriva
desde el conducto del circuito secundario, en el lado de salida con
respecto al intercambiador de calor, en la proximidad del punto de
toma y retorna hacia el conducto del circuito secundario, en el lado
de entrada con respecto al intercambiador de calor.
Con una concepción de este tipo, se puede
conseguir también la economía del consumo de agua requerida por el
consumidor. Se evita una toma vacía de los conductos de agua
templada refrigerada en el circuito secundario cuando se desea agua
de servicio templada en el punto de toma por primera vez después de
un cierto periodo de tiempo de inutilización, que no está
disponible allí de forma espontánea. El agua que está en el circuito
es retornada entonces simplemente a través del conducto de
circulación de nuevo hacia el intercambiador de calor. De esta
manera se puede evitar simplemente abrir el grifo y "dejar
correr" el agua en primer lugar fría.
Un conducto de circulación de este tipo obtiene
ventaja precisamente y sobre todo cuando se conecta y/o desconecta
y se regula a través de un sensor de temperatura. En una forma de
realización preferida de la invención, esta regulación es posible a
través de uno y el mismo sensor, que regula también la instalación
de transporte en el circuito primario, con preferencia a través de
un sensor de temperatura en la proximidad de la salida del
intercambiador de calor en el circuito secundario.
Se conocen en sí, por ejemplo, a partir del
documento DE 94 16 613 U1 conductos de circulación de agua templada
sanitaria en edificios. También allí un conducto de circulación está
dispuesto en paralelo a un conducto de agua templada, estando
prevista una instalación de evaluación, que evalúa una tensión de
inducción en la bomba cuando se pone en marcha una bomba a través
de la extracción de agua en el punto de toma. Cuando se consigue un
valor umbral de la tensión de inducción, se separa la bomba desde la
instalación de evaluación, se conecta en la red de tensión general
y se desconecta de nuevo después de un intervalo de tiempo
determinado. Sin embargo, tal concepción no está prevista para el
empleo con intercambiadores de calor.
A través de la invención se crea un dispositivo y
una regulación de una preparación de agua templada en el principio
de circulación, que puede contener también un control de la
circulación. Con medios sencillos se procura que, en caso
necesario, esté disponible agua rápidamente a la temperatura deseada
en los puntos de toma, aunque se reducen al mínimo las perdidas de
temperatura y el consumo de agua y se crea a través de una
disposición inteligente de sensores sencillos y fiables así como de
coste favorable una solución especialmente segura funcionalmente,
pero de coste favorable.
A continuación se explica en detalle un ejemplo
de realización de la invención. En este caso:
La figura 1 muestra una representación
esquemática de la invención.
La representación puramente esquemática, que
reproduce solamente las partes más esenciales de todo el
dispositivo, muestra en la mitad izquierda un circuito primario 10,
en la mitad derecha un circuito secundario 20.
El circuito primario 10 comienza a la izquierda
con una instalación, que prepara fluido templado o caliente, aquí
un acumulador intermedio 11. Desde este acumulador intermedio 11
parte un conducto 12 hacia un intercambiador de calor 5. Después de
la circulación a través del intercambiador de calor 5 y de la cesión
de la energía térmica en el mismo, el fluido retorna al circuito
primario 10 a través de un conducto 13 en el lado de salida hacia
la instalación 11, es decir, hacia el acumulador intermedio.
En el conducto 13 del lado de salida está
prevista una instalación de transporte 14, especialmente una bomba.
Esta instalación de transporte 14 está dispuesta relativamente
estrecha a la salida del intercambiador de calor 5. Entre la
instalación de transporte 14 y el intercambiador de calor 5 está
dispuesto aquí adicionalmente todavía un sensor de temperatura 17,
que mide la temperatura y/o el gradiente de temperatura del fluido
en el circuito primario 10 prácticamente inmediatamente después de
abandonar el intercambiador de calor 5.
Detrás de la instalación de transporte 14 está
previsto en el circuito primario 10 un punto de derivación 18 para
un conducto de derivación 19. Este conducto de derivación 19 conduce
dentro del circuito primario 10 de retorno a la zona de conducto 12
desde el acumulador intermedio 11 hacia el intercambiador de calor
5. Allí desemboca en una válvula de mezcla 15.
Esta válvula de mezcla 15 es especialmente una
válvula de termostato: se alimentan a la misma, por una parte,
fluido refrigerado a través del conducto de derivación 19 desde el
intercambiador de calor 5, pero, por otra parte, también fluido
calentado a través del conducto 12 desde el acumulador intermedio
11. Estos dos fluidos idénticos, aparte de la temperatura, son
mezclados de tal forma que se obtiene una temperatura predeterminada
deseada por debajo de 65ºC en la salida de la válvula de mezcla 15.
A través de la circulación siguiente a través del conducto 12, este
fluido, que posee la temperatura deseada, es alimentado entonces de
nuevo al intercambiador de calor.
Aparte de la conducción del fluido en el conducto
de derivación 19, el fluido circula en el circuito primario 10
desde la zona superior del acumulador intermedio 11 hacia el
intercambiador de calor 5, desde allí circula a través del conducto
13 entonces de nuevo a la zona inferior del acumulador intermedio
11, donde es introducido o, en otro caso, es retornado de forma
adecuada.
El circuito secundario 20 sobre el lado derecho
de la representación de la figura 1 comienza con un conducto de
admisión de agua fría 22, con el que se alimenta agua de servicio
fría (agua potable, agua de lavar, etc.) al intercambiador de calor
5. En el intercambiador de calor 5 es absorbida la energía térmica
del circuito primario 10 que circula a
contra-corriente. Después de la circulación a través
del intercambiador de calor 5, el agua de servicio abandona este
intercambiador de nuevo y circula a través de un conducto 23 del
lado de salida hacia el punto de extracción de agua templada, el
punto de toma. El transporte en el circuito secundario se puede
realizar, en principio, llevando a cabo la alimentación de agua fría
bajo presión y bloqueando el punto de extracción de agua templada a
través de un grifo, dado el caso, esta presión.
En el conducto 23, en el que circula el agua
templada o bien el agua de servicio propiamente, se encuentra un
sensor de temperatura 27. Este sensor de temperatura 27 está
dispuesto lo más cerca posible de la salida del intercambiador de
calor 5.
Adicionalmente, en el circuito secundario 20 está
previsto todavía un conducto de circulación 40. El conducto de
circulación 40 se deriva en la proximidad al punto de toma 28 y
conduce de retorno al conducto de entrada de agua fría 22
inmediatamente delante del intercambiador de calor 5. En el conducto
de circulación 40 está prevista otra bomba de circulación 44.
Además, se indica un sensor de temperatura 47, que mide la
temperatura en el conducto de circulación 40, especialmente entre
la bomba de circulación 44 y la admisión en la entrada de agua
fría
22.
22.
Si se abre ahora el punto de toma 28, es decir,
el punto de extracción de agua templada, el grifo, entonces o bien
este proceso o de una manera preferida la señal de salida de uno de
los sensores de temperatura 17, 27, 47, emite una señal para la
bomba de circulación 44, para extraer el agua de servicio, que se
encuentra en el conducto 23, desde la zona delante del punto de
toma 28 y para transportarla a través del conducto de circulación
40 de nuevo delante del intercambiador de calor 5.
El sentido de esta medida es no permitir que el
agua refrigerada después de un cierto periodo de tiempo de
inactividad en el conducto 23 circule desde el punto de toma 28,
puesto que allí se desea el consumo de agua templada y no de agua
de servicio refrigerada. Presumiblemente permitiría simplemente sólo
la circulación de esta agua de servicio refrigerada desde el
conducto. En cambio, el agua que circula ahora actualmente desde el
intercambiador de calor 5 es templada, puesto que ha absorbido
energía térmica desde el circuito primario 10. La longitud del
conducto 23 y el comportamiento de la circulación son conocidos, de
manera que se puede controlar la bomba de circulación 44 de una
manera tan precisa que exactamente cuando el agua de servicio
templada alcanza el punto de toma 28, como se desea, esta agua puede
circular también desde allí.
Una forma de realización preferida para la
regulación de las diferentes instalaciones de transporte y bombas
14, 44, a las que se pueden añadir también otras en caso necesario o
si se desea, trabaja de la siguiente manera:
El sensor de temperatura 17 determina, entre
otras cosas, la temperatura disponible en la instalación de
transporte 14. Si no se alcanzas en este caso un valor umbral
determinado, entonces se conecta la instalación de transporte a
toda potencia durante un periodo de tiempo X ajustable. El periodo
de tiempo será de varios segundos. Se selecciona exactamente tan
largo que el fluido refrigerado en el circuito primario 10 que
procede desde el intercambiador de calor 5 es sustituido por fluido
caliente que procede desde la zona superior de la instalación 11,
es decir, desde la zona superior del acumulador, y se reconduce a la
zona inferior del acumulador.
A continuación, transcurre un tiempo Y
(igualmente de varios segundos) hasta que se ha elevado también, a
través del conducto de calor, la temperatura en el sensor de
temperatura 27 en el circuito secundario 20 en la salida de agua
templada del intercambiador de calor 5. Después de este periodo de
tiempo Y, entonces todo el intercambiador de calor 5 se ha
calentado, incluido su contenido de agua (fluido en el circuito
primario 10 y agua de servicio en el circuito secundario 20).
Solamente después de este periodo de tiempo Y
regulable, se puede conectar de nuevo la instalación de transporte
14, para calentar adicionalmente el intercambiador de calor 5. En la
práctica, una conexión regular una vez de corta duración de la
instalación de transporte 14, por ejemplo de 5 segundos de duración,
será suficiente para compensar las pérdidas de refrigeración del
intercambiador de calor 5. Si la instalación de transporte 14
funcionase durante un periodo de tiempo más largo, sería
transportada agua caliente de una manera innecesaria desde la zona
superior de la instalación 11 a la zona inferior del acumulador. La
fase de conexión corta regular preferida de acuerdo con la
invención conduce a una especie de función de impulso.
Sin embargo, si el intercambiador de calor está
completamente frío, por ejemplo porque estaba desconectada la
preparación de agua templada, entonces la función de impulso conduce
igualmente a un comportamiento deseable del sistema: la conexión
repetida de la bomba en cada caso después de una interrupción de un
periodo de tiempo Y conduce a un calentamiento del agua de servicio
en el intercambiador de calor 5, sin que se lleve a cabo de una
manera innecesaria una mezcla de fluido templado en el circuito
primario 10 desde la zona superior de la instalación 11 al retorno
inferior.
El modo de comportamiento anterior funciona ya
sin que en el circuito secundario 20 tenga lugar, en general, una
circulación, es decir, sin que tenga que hacer nada el usuario y
especialmente también sin un consumo de agua de servicio.
Si se toma agua de servicio, entonces el agua
fluye desde el intercambiador de calor 5 hasta el conducto de agua
templada 23, El sensor de temperatura 27 registra este proceso de
nuevo como modificación de la temperatura. El agua de servicio
inmediatamente en el intercambiador de calor 5 está al menos
insignificantemente más caliente que el agua de servicio que se
encuentra delante del sensor de temperatura 27. Si esta modificación
de la temperatura excede una magnitud AD ajustable, por ejemplo, de
0,2ºC dentro de un periodo de tiempo muy corto determinado,
entonces se regula la bomba de agua templada desde 0 hasta la máxima
potencia o de una manera alternativa se conecta y se regula a la
potencia máxima. A través de una comparación de la temperatura de
un valor teórico en el sensor de temperatura 27 y de un valor real
en el sensor de temperatura 27 se regula la potencia de la bomba
entonces a continuación entre 0 y la potencia máxima, de tal manera
que el valor real en el sensor de temperatura 27 es igual al valor
teórico.
La temperatura del fluido templado o caliente en
el circuito primario 10, que está puesta a disposición por la
instalación 11, puede oscilar en una medida extrema, según la época
del año u otras condiciones externas. Una oscilación de este tipo
puede estar entre 50ºC y 95ºC. También los caudales de toma del agua
de servicio pueden oscilar en una medida extraordinariamente
grande, por ejemplo entre 0 y 15 litros por minuto. Estas
oscilaciones fuertes conducen a requerimientos muy altos de la
exactitud de la regulación de la bomba de agua templada.
En este caso, es especialmente ventajoso que las
porciones PID de esta regulación no estén seleccionadas de forma
fija, sino que sean seleccionadas, por su parte, en función de la
temperatura en un sensor de temperatura 37 en la zona superior de
la instalación 11, es decir, en la zona superior del acumulador.
Las modificaciones de la temperatura en el sensor
de temperatura 27 en virtud de las pérdidas de calor o del conducto
de calor son claramente más reducidas que las modificaciones de la
temperatura en virtud de los movimientos de flujo en el circuito
primario 10 o en el circuito secundario 20. De una manera
correspondiente, la diferencia de la temperatura se selecciona con
preferencia tan grande que solamente se excede el valor cuando los
medios están fluyendo.
Como se ha confirmado en mediciones, si se
produce a la apertura de un grifo, es decir, durante la extracción
de agua de servicio en el circuito secundario 20, en primer lugar
una subida de la temperatura en el sensor de temperatura 27, a
continuación se produce una caída de las temperatura. En principio,
se pueden utilizar ambas modificaciones para la conexión de la
bomba de agua templada. Pero también se puede utilizar
voluntariamente sólo una de las dos modificaciones, por ejemplo la
caída posterior de la temperatura, como criterio de conexión de la
bomba de agua templada.
La desconexión de esta bomba se puede realizar,
por ejemplo, cuando en un periodo de tiempo XX de conexión no se
registran modificaciones de la temperatura o sólo modificaciones
reducidas, definidas de la temperatura, entre dos valores umbrales
o, en cambio, se registran modificaciones de la temperatura
positivas, definidas, en el sensor de temperatura 27.
La desconexión se puede realizar también cuando a
través de un sensor 17 en la salida del intercambiador de calor 5
en el circuito primario 10 en el conducto 13 hacia la instalación 11
se mide una temperatura por encima de un valor teórico
predeterminado. En efecto, una temperatura relativamente alta de
este tipo significa que no se refrigera ya el fluido templado en el
circuito primario 10 en el intercambiador de calor 5, puesto que no
se lleva a cabo ya ninguna toma de agua templada.
Al mismo tiempo, el sensor de temperatura 27 se
puede utilizar también para la conexión de la bomba de circulación
44. Si se abre solamente durante corto espacio de tiempo el grifo de
agua en el punto de toma 28, entonces el sensor de temperatura 27
registra esto en primer lugar, como ya se ha descrito anteriormente,
a través de una modificación de la temperatura, en primer lugar a
través de una subida de la temperatura, a continuación a través de
la caída de la temperatura. Estas modificaciones de la temperatura
conectan durante Z segundos de una manera regulable la bomba de
circulación 44. El periodo de tiempo se selecciona de una manera
preferida de tal forma que en el circuito secundario 20 el agua de
servicio templada es transportada precisamente hasta el punto de
toma 28. El usuario de la instalación dispone, por lo tanto, después
de una apertura breve del grifo en el punto de toma 28 y después de
una pausa breve inmediatamente después, de agua templada en el punto
de toma 28, sin tener que vaciar previamente el conducto.
Después de esta medida, la bomba de circulación
44 es bloqueada durante un periodo de tiempo YY regulable, por
ejemplo durante 10 minutos. Este periodo de tiempo se selecciona
para que en el circuito secundario 20 se mantenga la refrigeración
del agua de servicio en los conductos 22 y 23 mientras se considere
todavía aceptable la temperatura del agua de servicio. Al mismo
tiempo, se podría bloquear, naturalmente, también la circulación
durante un periodo de tiempo determinado por medio de un reloj. Un
sensor de temperatura 47 en el circuito de circulación 40 puede
detectar adicionalmente también la temperatura en el retorno de la
circulación después del o de los puntos de toma 28 y puede
bloquear, en principio, la bomba de circulación 44 por encima de una
temperatura determinada en el sensor de temperatura
47.
47.
Esto sería entonces, por ejemplo, también un
criterio de desconexión o impediría un arranque innecesario de la
bomba de circulación 44, cuando el agua de servicio en el circuito
secundario 20 está, sin embargo, todavía caliente, al contrario que
los periodos de tiempo previamente ajustados. No obstante, en
principio, se puede llevar a cabo todo el control con un único
sensor de temperatura.
A través de la invención se crea un dispositivo y
un a regulación de una preparación de agua templada en el principio
de circulación, que puede contener también un control de la
circulación. Con medios sencillos se procura que, en caso
necesario, esté disponible rápidamente agua de la temperatura
deseada en los puntos de toma, reduciendo al mínimo, sin embargo,
las pérdidas de temperatura y el consumo de agua y creando a través
de una disposición inteligente de sensores sencillos y fiables así
como de coste favorable una solución especialmente segura
funcionalmente, pero a pesar de todo de coste favorable.
- 5
- Intercambiador de calor
\vskip1.000000\baselineskip
- 10
- Circuito primario
- 11
- Instalación para la preparación de un fluido templado o caliente
- 12
- Conducto
- 13
- Conducto
- 14
- Instalación de transporte
- 15
- Válvula de mezcla
- 17
- Sensor de temperatura
- 18
- Punto de derivación
- 19
- Conducto de derivación
\vskip1.000000\baselineskip
- 20
- Circuito secundario
- 22
- Conducto de admisión de agua fría
- 23
- Conducto
- 27
- Sensor de temperatura
- 28
- Punto de toma
\vskip1.000000\baselineskip
- 40
- Circuito de circulación
- 44
- Bomba de circulación
- 47
- Sensor de temperatura
Claims (12)
1. Dispositivo para la preparación de agua de
servicio templada
- -
- con un circuito primario (10) con un fluido, con una instalación (11) que prepara un fluido templado o caliente y con una instalación de transporte (14) para el fluido,
- -
- con un circuito secundario (20) para el agua de servicio a calentar, con un intercambiador de calor (5) para la transmisión de calor desde el fluido del circuito primario (10) sobre el agua de servicio en el circuito secundario (20),
- -
- con una instalación de regulación para la instalación de transporte (14),
- -
- con un sensor de temperatura (17, 27) en el circuito primario (10) o en el circuito secundario (20) y
- -
- con un circuito en la instalación de regulación que, cuando se alcanzan determinados valores umbrales de la temperatura y/o de los gradientes de temperatura en el sensor de temperatura (17, 27) y/o en función del tiempo, conecta y/o desconecta la instalación de transporte (14),
en el que la instalación de transporte (14) está
prevista en el circuito primario (10), en el conducto (13) del lado
de salida con respecto al intercambiador de calor (5) y en la
dirección de la circulación, detrás de aquélla, está previsto un
punto de derivación (18) para un conducto de derivación (19),
en el que el conducto de derivación (19) conduce
desde el punto de derivación (18) hacia una válvula de mezcla (15),
que está dispuesta en el conducto (12) en el lado de salida con
respecto al intercambiador de calor (5),
en el que la válvula de mezcla (15) está
constituida de tal forma que, cuando la instalación de transporte
(14) está funcionando, el fluido templado o caliente, que afluye a
la instalación (11) que prepara fluido templado o caliente, se
mezcla con el fluido que afluye desde el conducto de derivación
(19), previamente refrigerado en el intercambiador de calor (5),
para la consecución de una temperatura determinada en el conducto
(12) en la entrada del intercambiador de calor (5),
en el que está previsto un conducto de
circulación (40) con una bomba de circulación (44), que se deriva
desde el conducto (23), en el lado de salida con respecto al
intercambiador de calor (5), del circuito secundario (20) en la
proximidad al punto de toma (28) y retorna hacia el conducto (22),
en el lado de entrada con respecto al intercambiador de calor (5),
del circuito secundario (20),
en el que un sensor de temperatura (17, 27, 47)
conecta y/o desconecta y, dado el caso, también regula la bomba de
circulación (44), y
en el que el mismo sensor de temperatura (27)
conecta y/o desconecta y, dado el caso, también regula la
instalación de transporte (14) en el circuito primario (10) y la
bomba de circulación (44).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la válvula de mezcla (15) es una válvula
de termostato.
3. Disposición según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque el intercambiador de calor (5) está
dispuesto fuera del aislamiento de la instalación (11) que prepara
el fluido templado o caliente.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la instalación (11), que
prepara el fluido templado o caliente, es un acumulador
intermedio.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el sensor de temperatura
(17) está dispuesto en el circuito primario (10) estrechamente
adyacente a la salida del intercambiador de calor (5).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el sensor de temperatura
(27) está dispuesto en el circuito secundario (20) estrechamente
adyacente a la salida del intercambiador de calor (5).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque los sensores de temperatura
(17, 27) están dispuestos en el circuito primario (10) y en el
circuito secundario (20) fuera del aislamiento de la instalación
(11) que prepara el fluido templado o caliente.
8. Procedimiento para la preparación de agua de
servicio templada, en el que
- -
- un fluido circula en un circuito primario (10),
- -
- una instalación (11) prepara un fluido templado o caliente y una instalación de transporte (14) transporta el fluido,
- -
- el agua de servicio a calentar circula en un circuito secundario (20),
- -
- en un intercambiador de calor (5) se transfiere el calor desde el fluido del circuito primario (10) sobre el agua de servicio en el circuito secundario (20),
- -
- se regula la instalación de transporte (14),
- -
- está previsto un sensor de temperatura (17, 27) en el circuito primario y/o en el circuito secundario,
- -
- durante la regulación de la instalación de transporte (14), ésta conecta y/o desconecta esta instalación de transporte (14) cuando se alcanzan determinados valores umbrales de la temperatura y/o de los gradientes de temperatura en el sensor de temperatura (17, 27) y/o en función del tiempo,
en el que se lleva a cabo un retorno de fluido
refrigerado, después de circular a través del intercambiador de
calor (5) en el circuito primario (10), a una zona del circuito
primario (10) entre la instalación (11) que prepara el fluido
templado o caliente, y el intercambiador de calor (5),
en el que este fluido retornado se mezcla con el
fluido templado o caliente desde la instalación (11) para la
consecución de una temperatura determinada en la entrada del
intercambiador de calor (5), y
en el que la instalación de transporte (14) en el
circuito primario se conecta en el caso de que no se alcance un
valor umbral de la temperatura en uno de los sensores de temperatura
(17, 27) durante un periodo de tiempo X predeterminado y a
continuación se desconecta durante un periodo de tiempo mínimo Y,
antes de que se produzca, dado el caso, una nueva conexión.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque la mezcla del fluido refrigerado
retornado en el circuito primario (10) con el fluido templado o
caliente desde la instalación (11) se realiza en una válvula de
termostato.
10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque está prevista una circulación en el
circuito secundario (20), que prevé, en la proximidad del punto de
toma (28), una derivación y retorno del agua no consumida
refrigerada y la mezcla de la misma con agua de servicio alimentada
fresca en el conducto (22) del lado de entrada delante del
intercambiador de calor (5).
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque la regulación de una bomba para esta
circulación se realiza a través de un sensor de temperatura (17,
27, 47).
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque la bomba de circulación (44) se conecta
cuando se alcanzan valores umbrales del mismo sensor de temperatura
que lleva a cabo la conexión de la instalación de transporte (14)
en el circuito primario (10).
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